Friction Force Changes When Flipping Block

Answered using OpenAI o1 mini by OpenAI o1

Question:

Площадь первой боковой грани бруска, находящегося на столе, в 2 раза меньше площади второй грани, а коэффициент трения о поверхность стола в 2 раза больше. При переворачивании бруска с первой грани на вторую сила трения скольжения бруска о стол

  1. не изменится
  2. уменьшится в 2 раза
  3. уменьшится в 4 раза
  4. увеличится в 2 раза
Answer:

Для решения задачи нужно учитывать, что сила трения скольжения ( F_t ) определяется по формуле:

[ F_t = \mu \cdot N ]

где ( \mu ) — коэффициент трения, а ( N ) — нормальная сила, которая в данном случае равна весу бруска (если он лежит на горизонтальной поверхности).

  1. Площадь первой боковой грани в 2 раза меньше площади второй грани. Это значит, что если обозначить площадь первой грани как ( S_1 ), а второй как ( S_2 ), то ( S_2 = 2S_1 ).

  2. Коэффициент трения о поверхности стола в 2 раза больше на второй грани, то есть если ( \mu_1 ) — коэффициент трения для первой грани, то ( \mu_2 = 2\mu_1 ).

При переворачивании бруска с первой грани на вторую, нормальная сила ( N ) (вес бруска) не изменится, так как масса бруска остается постоянной. Однако изменится коэффициент трения и, соответственно, сила трения.

Для первой грани:

[ F_{t1} = \mu_1 \cdot N ]

Для второй грани:

[ F_{t2} = \mu_2 \cdot N = 2\mu_1 \cdot N ]

Таким образом, сила трения при переворачивании увеличится в 2 раза, так как коэффициент трения увеличивается в 2 раза.

Ответ: 4) увеличится в 2 раза.